模块二切削过程及控制ppt课件

1、模块二：切削过程及控制模块二：切削过程及控制 第一单元第一单元 刀具几何参数刀具几何参数 注：课件内部分图片、动画、视频为援用，来源不详。注：课件内部分图片、动画、视频为援用，来源不详。金属切削刀具可看成是由普通外圆车刀演化和组合而成的。金属切削刀具可看成是由普通外圆车刀演化和组合而成的。研讨刀具时，总以车刀为根底。研讨刀具时，总以车刀为根底。一、车刀的组成一、车刀的组成 典型外圆车刀切削部分的构成 车刀车刀刀头刀头刀杆刀杆在机床刀架在机床刀架上装夹车刀上装夹车刀切削切削部分部分车车刀刀切切削削部部分分 前刀面前刀面主后刀面主后刀面副后刀面副后刀面主切削刃主切削刃副切削刃副切削刃刀尖刀尖一、车

2、刀的组一、车刀的组成成 三个外表三个外表前刀面：刀头上切屑流走所前刀面：刀头上切屑流走所经过的刀面，即与切屑相接经过的刀面，即与切屑相接触的刀面。触的刀面。主后刀面：刀头上与加工外主后刀面：刀头上与加工外表相对的刀面。表相对的刀面。副后刀面：刀头上与已加工副后刀面：刀头上与已加工外表相对的刀面。外表相对的刀面。一、车刀的组一、车刀的组成成 两个刀刃两个刀刃主切削刃：前刀面和主后刀主切削刃：前刀面和主后刀面的交线。承当主要切削任面的交线。承当主要切削任务。务。副切削刃：前刀面与副后刀副切削刃：前刀面与副后刀面的交线。接近刀尖处的副面的交线。接近刀尖处的副切削刃起微量切削作用。大切削刃起微量切削作

3、用。大进给量切削时，副切削刃也进给量切削时，副切削刃也起较大切削作用。起较大切削作用。一个刀尖一个刀尖刀尖：主、副切削刃的交点。为提高刀尖强度，常把刀尖磨成刀尖：主、副切削刃的交点。为提高刀尖强度，常把刀尖磨成很短的直线或圆弧。很短的直线或圆弧。一一 刀具角度参考系刀具角度参考系 二、刀具角度二、刀具角度 刀具角度参考系建立的理想形状刀具角度参考系建立的理想形状“静止形状：静止形状： 车削时只需主运动；车削时只需主运动； 刀杆安装成与工件中心线垂直；刀杆安装成与工件中心线垂直； 刀尖与工件中心线等高。刀尖与工件中心线等高。主剖面参考系主剖面参考系基面基面 切削平面切削平面 主剖面主剖面一刀具角

4、度参考系一刀具角度参考系主剖面参考系主剖面参考系基面：过主切削刃上选定点，并与该点切削速度方向相垂直的基面：过主切削刃上选定点，并与该点切削速度方向相垂直的 平面。平面。二、刀具角度二、刀具角度 一刀具角度参考系一刀具角度参考系主剖面参考系主剖面参考系二、刀具角度二、刀具角度 切削平面：经过主切削刃上切削平面：经过主切削刃上选定点并与工件加工外表相选定点并与工件加工外表相切的平面，即与切削刃相切切的平面，即与切削刃相切并包含该点切削速度方向的并包含该点切削速度方向的平面。平面。切削平面垂直于基面。切削平面垂直于基面。 一刀具角度参考系一刀具角度参考系主剖面参考系主剖面参考系二、刀具角度二、刀具

5、角度 主剖面主剖面: :经过主切削刃上经过主切削刃上选定点并与主切削刃在基选定点并与主切削刃在基面的投影相垂直的平面。面的投影相垂直的平面。 二车刀几何角度的定义二车刀几何角度的定义 二、刀具角度二、刀具角度 车刀有六个主要角度：前角车刀有六个主要角度：前角00、后角、后角00、主偏角、主偏角krkr、副偏角副偏角krkr、刃倾角、刃倾角ss、副后角、副后角00。 车刀几何角度是刀具图样上标注的角度，也是制造、刃车刀几何角度是刀具图样上标注的角度，也是制造、刃磨时控制的角度。磨时控制的角度。二车刀几何角度的定义二车刀几何角度的定义 前角表示前刀前角表示前刀面相对基面的面相对基面的倾斜程度，影倾

6、斜程度，影响主切削刃的响主切削刃的锋利程度和刃锋利程度和刃口的强度。口的强度。前角前角00：在主剖面内丈量，是前刀面与基面之间的夹角。：在主剖面内丈量，是前刀面与基面之间的夹角。刀具角度的正负刀具角度的正负前角前角00的正负是相对基面而言的。的正负是相对基面而言的。在主剖面中，前刀面与基面平行时在主剖面中，前刀面与基面平行时前角为零度；前刀面在基面下方时，前角为零度；前刀面在基面下方时，前角为正；前刀面在基面上方时，前角为正；前刀面在基面上方时，前角为负。前角为负。前角前角00后角后角00：在主剖面内丈量，是后刀面与切削平面之间的夹：在主剖面内丈量，是后刀面与切削平面之间的夹角。角。后角表示后

7、刀面后角表示后刀面相对于切削平面相对于切削平面的倾斜程度，影的倾斜程度，影响着后刀面与加响着后刀面与加工外表之间的摩工外表之间的摩擦、刃口的锋利擦、刃口的锋利程度和刃口强度程度和刃口强度等。等。主偏角主偏角krkr：在基面内丈量，是主切削刃在基面的投影与刀具：在基面内丈量，是主切削刃在基面的投影与刀具进给运动方向的夹角。进给运动方向的夹角。主偏角表示主切削主偏角表示主切削刃对进给方向的倾刃对进给方向的倾斜程度。其大小影斜程度。其大小影响着刀头的强度、响着刀头的强度、单位长度刀刃上的单位长度刀刃上的负荷和受力情况。负荷和受力情况。副偏角副偏角 kr kr：在基面内丈量，是副切削刃与进给运动反方向

8、：在基面内丈量，是副切削刃与进给运动反方向之间的夹角。之间的夹角。 副偏角影响着副偏角影响着已加工外表粗已加工外表粗糙度、刀头的糙度、刀头的受力情况和刀受力情况和刀尖强度。尖强度。 刃倾角刃倾角ss：在切削平面内丈量，是主切削刃与基面之间的夹角。：在切削平面内丈量，是主切削刃与基面之间的夹角。刃倾角表示主刃倾角表示主切削刃对基面切削刃对基面的倾斜程度。的倾斜程度。它影响着切屑它影响着切屑流向、刀头强流向、刀头强度和刀头受力度和刀头受力等。等。刃倾角刃倾角ss的正负由刀尖在主切削刃上的位置确定。当切削的正负由刀尖在主切削刃上的位置确定。当切削刃与刀杆底面平行时刃倾角为零度；假设刀尖处于切削刃的刃

9、与刀杆底面平行时刃倾角为零度；假设刀尖处于切削刃的最高点，刃倾角为正；刀尖处于最低点时，刃倾角为负。最高点，刃倾角为正；刀尖处于最低点时，刃倾角为负。 刀具角度的正负刀具角度的正负刃倾角刃倾角ssas=0 bs 0 刃倾角对切屑流向的影响刃倾角为正值时，切屑流向待加工外表；刃倾角为负值刃倾角为正值时，切屑流向待加工外表；刃倾角为负值时，切屑流向已加工外表，有能够划伤已加工外表；刃时，切屑流向已加工外表，有能够划伤已加工外表；刃倾角为零，切屑沿前刀面卷曲。所以精加工应选用正的倾角为零，切屑沿前刀面卷曲。所以精加工应选用正的刃倾角，粗加工可以选负的刃倾角。刃倾角，粗加工可以选负的刃倾角。 刃倾角对

10、刀具受冲击点位置的影响 假设刀具有正刃倾角，刀尖部分的强度较差，不利于接假设刀具有正刃倾角，刀尖部分的强度较差，不利于接受冲击载荷。受冲击载荷。 s s为正值时，刀尖首先接触工件，将遭到冲击，容易打刀；为正值时，刀尖首先接触工件，将遭到冲击，容易打刀； s s为负值时，刀刃首先接触工件，维护刀尖，不容易打刀。为负值时，刀刃首先接触工件，维护刀尖，不容易打刀。 所以，车削断续外表或具有冲击载荷时，普通采用较大所以，车削断续外表或具有冲击载荷时，普通采用较大数值的负刃倾角数值的负刃倾角s=-5s=-5-15-15，但此时最好选用正的前，但此时最好选用正的前角，以平衡角，以平衡“锋利与强固之间的矛盾

11、。锋利与强固之间的矛盾。副后角副后角00：在副剖面内丈量过副切削刃上选定点：在副剖面内丈量过副切削刃上选定点并垂直于副切削刃在基面上的投影的平面称为副剖面，并垂直于副切削刃在基面上的投影的平面称为副剖面，是副后刀面与副切削平面之间的夹角。该角表示副后刀是副后刀面与副切削平面之间的夹角。该角表示副后刀面相对于副切削平面的倾斜程度。面相对于副切削平面的倾斜程度。其它典型车刀的角度其它典型车刀的角度 a a端面车刀端面车刀 b b镗孔车刀镗孔车刀 c c切断刀切断刀三刀具的任务角度三刀具的任务角度刀具的任务角度：以切削过程中实践的切削平面、基面和正刀具的任务角度：以切削过程中实践的切削平面、基面和正

12、交平面为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的任务角度，交平面为参考平面所确定的刀具角度称为刀具的任务角度，又称实践角度。又称实践角度。刀具标注角度刀具标注角度“静止形状：静止形状： 车削时只需主运动；车削时只需主运动； 刀杆安装成与工件中心线垂直刀杆安装成与工件中心线垂直 刀尖与工件中心线等高。刀尖与工件中心线等高。刀具任务角度刀具任务角度实践切削形状：实践切削形状： 进给运动存在；进给运动存在； 刀具的安装位置和刀具的安装位置和“静止形静止形状不同。状不同。刀尖安装高低对任务角度的影响刀尖安装高低对任务角度的影响 刀尖和工件中心线等高时，基面与刀刀尖和工件中心线等高时，基面与刀杆底面平行，切削

13、平面与刀杆底面垂直。杆底面平行，切削平面与刀杆底面垂直。 刀尖高于工件中心时，基面和切削平刀尖高于工件中心时，基面和切削平面发生倾斜，前角增大，后角减小；面发生倾斜，前角增大，后角减小； 刀尖低于工件中心时，前角减小，后刀尖低于工件中心时，前角减小，后角增大。角增大。l 成形车削或车螺纹、成形车削或车螺纹、车锥面时，刀尖和工车锥面时，刀尖和工件的中心线一定要准件的中心线一定要准确等高，以保证加工确等高，以保证加工外表的外形。外表的外形。l 切槽和切断时，也切槽和切断时，也必需准确等高，以保必需准确等高，以保证切削加工顺利进展。证切削加工顺利进展。 刀杆中心安装的能否与工件轴线垂直对任务角度的影响刀杆中心安装的能否与工件轴线垂直对任务角度的影响 车刀的主、副偏角是在刀杆垂直于工件轴线方向的情况车刀的主、副偏角是在刀杆垂直于工件轴线方向的情况下测定的，假设刀杆安装偏斜，实践的主、副偏角的值下测定的，假设刀杆安装偏斜，实践的主、副偏角的值将同时改动，并且主偏角的添加量或减少量等于副将同时改动，并且主偏角的添加量或减少量等于副偏角的减小量或添加量。偏角的减小量或添加量。ooeooe切dfvvcfarctanarctan 横向进给车端面、切断、切槽运动对任务角度的横向进给车